羧酸的光谱性质

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,羧酸的光谱性质,第一节 羧酸的分类和命名,一、分类,二、命名,但要,注意三点,：,系统命名与俗名的联系，如苯甲酸俗名为安息香酸、丁二酸的俗名为琥珀酸等。,用希腊字母表示取代基位次的方法。,含十个碳以上的直链酸命名时要加一个碳字。,2,第二节 饱和一元羧酸的物理性质,和光谱性质,一、物理性质,1物态,C1C3 有刺激性酸味的液体，溶于水。,C4C9 有酸腐臭味的油状液体丁酸为脚臭味，难溶于水。,C9 腊状固体，无气味。,2熔点,有一定规律，随着分子中碳原子数目的增加呈锯齿状的变化。,乙酸熔点16.6，当室温低于此温度时，立即凝成冰状结晶，故,纯乙酸又称为冰醋酸。,3沸点,比相应的醇的沸点高。原因：通过氢键形成二聚体。,3,二、羧酸的光谱性质,IR,：反映出,-C=O,和,-OH,的两个官能团,1,HNMR,：,-COO-,H,=10.5 12,4,第三节 羧酸的化学性质,羧酸是由羟基和羰基组成的，羧基是羧酸的官能团，因此要讨论羧酸的性质，必须先剖析羧基的构造。羧基的构造为一 P-共轭体系。当羧基电离成负离子后，氧原子上带一个负电荷，更有利于共轭，故羧酸易离解成负离子。,由于共轭作用，使得羧基不是羰基和羟基的简单加合，所以羧基中既不存在典型的羰基，也不存在着典型的羟基，而是两者互相影响的统一体。,羧酸的性质可从构造上预测，有以下几类：,5,一、酸性,羧酸具有弱酸性，在水溶液中存在着如下平衡,：,乙酸的离解常数Ka为1.7510-5,甲酸的Ka=2.110-4,其他一元酸的Ka在1.11.810-5之间,pKa在4.75之间。,可见羧酸的酸性小于无机酸而大于碳酸H2CO3。,RCOOH +NH,4,OH,RCOONH,4,+H,2,O,故羧酸能与碱作用成盐，也可分解碳酸盐。此性质可用于醇、酚、酸的鉴别和别离，不溶于水的羧酸既溶于NaOH也溶于NaHCO3，不溶于水的酚能溶于NaOH不溶于NaHCO3，不溶于水的醇既不溶于NaOH也溶于NaHCO3。,6,影响羧酸酸性的主要因素：,1.电子效应对酸性的影响,1诱导效应,2)共轭效应,2取代基位置对苯甲酸酸性的影响,取代苯甲酸的酸性与取代基的位置、共轭效应与诱导效应的同时存在和影响有关，还有场效应的影响，情况比较复杂。可大致归纳如下：,a 邻位取代基氨基除外都使苯甲酸的酸性 增强位阻作用破坏了羧基与苯环的共轭。,b 间位取代基使其酸性增强。,c 对位上是第一类定位基时，酸性减弱；是第二类定位基时，酸性增强。,7,二、羧基上的羟基OH的取代反响,1酯化反响,1 酯化反响是可逆反响，Kc4，一般只有2/3的转化率。,提高酯化率的方法：a 增加反响物的浓度一般是加过量的醇,b 移走低沸点的酯或水,2 酯化反响的活性次序：,酸一样时 CH3OH RCH2OH R2CHOH R3COH,醇一样时 HCOOH CH3COOH RCH2COOH R2CHCOOH R3CCOOH,3 成酯方式,8,4酯化反响历程,1、2醇为酰氧断裂历程，3醇叔醇为烷氧断裂历程。,5 羧酸与醇的构造对酯化速度的影响：,对酸：HCOOH 1RCOOH 2RCOOH 3RCOOH,对醇：1ROH 2ROH 3ROH,9,2酰卤的生成,羧酸与PX3、PX5、SOCl2作用那么生成酰卤。,三种方法中，方法3的产物纯、易别离，因而产率高。是一种合成酰卤的好方法。,3酸酐的生成,酸酐在脱水剂作用下加热，脱水生成酸酐。,因乙酐能较迅速的与水反响，且价格廉价，生成的乙酸有易除去，因此，常用乙酐作为制备酸酐的脱水剂。,1,4和1,5二元酸不需要任何脱水剂，加热就能脱手生成环状五元或六元酸酐。,10,4,酰胺的生成,在羧酸中通入氨气或参加碳酸铵，可得到羧酸铵盐，铵盐热解失水而生成酰胺。,11,三、脱羧反响,羧酸在一定条件下受热可发生脱羧反响,无水醋酸钠和碱石灰混合后强热生成甲烷，是实验室制取甲烷的方法。,其他直链羧酸盐与碱石灰热熔的产物复杂，无制备意义。,12,一元羧酸的碳原子上连有强吸电子集团时，易发生脱羧。,洪塞迪克尔Hunsdiecker反响，羧酸的银盐在溴或氯存在下脱羧生成卤代烷的反响。,此反响可用来合成比羧酸少一个碳的卤代烃。,13,四、-H的卤代反响,羧酸的,-H,可在少量红磷、硫等催化剂存在下被溴或氯取代生成卤代酸。,控制条件，反响可停留在一取代阶段。,-卤代酸很活泼，常用来制备-羟基酸和-氨基酸。,五、羧酸的复原,羧酸很难被复原，只能用强复原剂LiAlH4才能将其复原为相应的伯醇。H2/Ni、NaBH4等都不能使羧酸复原。,14,第四节 羧酸的来源和制备,来源：羧酸广泛存在与自然界，常见的羧酸几乎都有俗名。,自然界的羧酸大都以酯的形式存在于油、脂、蜡中。油、脂、,蜡水解后可以得到多种羧酸的混合物。,制法：,一、氧化法,1.醛、伯醇的氧化,2.烯烃的氧化适用于对称烯烃和末端烯烃,3.芳烃的氧化有-H芳烃氧化为苯甲酸,4.碘仿反响制酸用于制备特定构造的羧酸,15,二、羧化法,1.,格式试剂合成法,格式试剂与二氧化碳加合后，酸化水解得羧酸。,此法用于制备比原料多一个碳的羧酸，但乙烯式卤代烃难反响。,2,烯烃羰基化法,烯烃在,Ni(CO),4,催化剂的存在下吸收,CO,和,H,2,O,而生成羧酸。,16,三、水解法,1腈的水解 制备比原料多一个碳的羧酸,此法仅适用于1RX2、3RX 与NaCN作用易发生消除反响。,2.羧酸衍生物的水解,油脂和羧酸衍生物得羧酸，与副产物甘油和醇。,3通过丙二酸二乙酯合成各种羧酸,17,第六节 二元羧酸,一、物理性质,1,物态 二元羧酸都是固态晶体，熔点比相近分子量的一元羧酸高得多。,2,溶解度 比相应的一元酸大，易溶于乙醇，难溶于其他有机溶剂。,二、二元羧酸的化学性质,1,具有羧酸的通性,对酸性而言,pKa1 pKa2,18,2二元羧酸受热反响的规律,1 乙二酸、丙二酸受热脱羧生成一元酸，,2丁二酸、戊二酸受热脱水不脱羧生成环状酸酐,3己二酸、庚二酸受热既脱水又脱羧生成环酮，,3与二元醇反响,二元酸与二元醇反响可生成环酯但仅限于五元环或六元环，也可以生成聚酯。,三、重要的二元羧酸,19,第七节 取代羧酸,一、羟基酸,1制法,1卤代酸水解 用碱或氢氧化银处理，等卤代酸时,可生成对应的羟基酸。,2 氰醇水解 制-羟基酸,3列佛尔曼斯基Reformatsky反响 制备-羟基酸的方法。,-卤代酸酯在锌粉作用下与醛、酮反响，生成-羟基酸酯，,-羟基酸酯水解生成-羟基酸。,20,2羟基酸的性质,具有醇和酸的共性，也有因羟基和羧基的相对位置的互相影响的特性反响。主要表现在受热反响规律上。,-羟基酸受热时，两分子间相互酯化，生成交酯。,羟基与羧基间的距离大于四个碳原子时，受热那么生成长链的高分子聚酯。,21,二、羰基酸,分子中含有羰基，有含有羧基的化合物称为羰基酸，如丙酮酸、3-丁酮酸等。,1.羰基酸具有羰基和羧酸的典型反响。,2.酮酸的特性反响,-与稀硫酸共热时，脱羧生成醛。,-酮酸受热易脱羧生成酮。,22,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进。,23,谢谢,